Модуль 1

Механика (Модуль 1.1)

1. Предмет і завдання механіки. Швидкість, прискорення при поступовому русі.

1.1 Понятие мгновенной скорости, средней векторной скорости, средней скалярной скорости.

Ответ: Мгновенная скорость – это скорость тела в данный момент времени и в данной точке

→

траектории его движения. Средняя векторная скорость – это отношение разницы вектора перемещения к разнице времени.

Средняя скалярная скорость – это путь пройденный телом вдоль траектории за промежуток времени.

1.2 Понятие системы отсчета, траектории, пути, перемещения.

Ответ: Система отсчета – это совокупность сис. координат и часов, связанных с телом отсчета. Траектория – это линия, которую материальная точка описывает в пространстве во время своего движения.

Путь – это суммарная длина данных элементов траектории.

Перемещение – это направленный отрезок, который соединяет начальное и конечное положение тема.

1.3 Понятие ускорения.

Ответ: Ускорение – это предел отношения вектора изменения скорости к времени.

1.4 Формулы для координаты и скорости при прямолинейном и равнопеременном движении.

Ответ: Формулы для координаты и скорости при прямолинейном равнопеременном движении: Для скорости:

Для координаты:

2. Швидкість та прискорення при криволінійному русі.

2.1 Понятие тангенциального и нормального ускорения.

Ответ: Тангенсыальное ускорение ( ) – показывает, как меняется величина. Нормальное ускорение ( ) – показывает, как меняется направление.

| | √

2.2 Тангенциальное и нормальное ускорение при равномерном криволинейном движении.

Ответ: Тангесыальное ускорение при равномерном криволинейном движении - =0.

Нормальное ускорение при равномерном криволинейном движении - ,

3. Кінематика обертального руху.

3.1 Панятие аксиального вектора углового смещения.

Ответ: Аксиальный вектор углового смещения – по модулю равен углу поворота, а направление определяется по правилу «Правого винта».

3.2 Примеры полярных векторных величин.

Ответ: R – радиус (от центра вращения до материальной точки);

– угол поворота (полярный угол).

3.3 Понятие угловой скорости и углового ускорения.

Ответ: Угловая скорость ( ) – это предел отношения изменения углового смещения и изменению времени при Угловое ускорение ( ) - это предел отношения изм. угловой скорости к изм. времени при

–вектор углового смещения.

–угловое ускорение.

3.4Взаимосвязь угловой скорости и линейной; углового ускорения и тангенциального.

Ответ: Взаимосвязь линейной с угловой скоростью:

Взаимосвязь углового и тангенсыального ускорения:

4. I закон Ньютона. Принцип відносності Галілея.

4.1 Панятие инерциальной системы отсчета.

Ответ: Инерциальные сис. отсчета – это сис. отсчета относительно которых материальная точка не подвержена воздействию других тел, двигается равномерно, прямолинейно.

4.2 Записать и пояснить преобразования Галилея.

Ответ: Если в двух системах одна из которых движется равномерно, прямолинейно относительно другой, выполнит над телом какой-то действие, то результаты будут одинаковыми.

5. 2, 3 закони механіки. Закон збереження імпульсу.

5.1 5 видов записи второго закона Ньютона.

5.2 Панятие импульса силы.

Ответ: Импульс силы – векторная величина, Fdt, dp=Fdt.

5.3 Записать и пояснить закон сохранения импульса.

Ответ: Закон сохранения импульса: Импульс замкнутой сис. не изм. с течением времени.

∑

6. Рух тіл із змінною масою. Рівняння Мещерського.

6.1 Перечислить допущения при выводе уравнения Мешерского.

Ответ: Допущения при выводе уравнения Мещерского:

1) Будем считать скорость присоединяющихся и отсоединяющихся частиц постоянной.

2)Масса осн. Тела из-за присоединения и отделения частиц изм. линейно:

–масса осн. тела.

–изм. массы осн. тела за ед. времени.

6.2 Уравнение Мещерского Ответ:

7. Сили пружних деформацій (розтягу та стиску)

7.1Виды деформации, деформационная кривая с основными стадиями деформации.

Ответ: Виды деформации: 1) Растяжение; 2) Сжатие; 3) Сдвиг; 4) Кручение.

7.2Записать и пояснить связь модуля Юнга и коэффициента жесткости.

Ответ: Связь модуля Юнга и коф. растяжения:

7.3 Панятие механического напряжения т коэффициента Пуассона.

Ответ: Механическое напряжение – это производная модуля Юнга на относительное удлинение.

;

Коэффициент Пуассона - это обратное значение к модулю Юнга.

8. Сили пружних деформацій (зсуву а кручення)

9. Сили тертя.

9.1 Виды сил трения.

Ответ: 1) Внешние (между телами); 2) Внутренние (внутри тел).

9.2 Зависимость силы трения от скорости.

Ответ: 1) Если скорость тела <0, то это внешнее трение. 2) Если скорость тела =0, то это внутренние трение.

9.3 Закон Кулона для трения.

Ответ: ; – коф. трения.; N – сила норм. реакции опоры.

10. Закони Кеплера. Закон Всесвітнього тяжіння.

10.1 Записать и пояснить законы Кеплера.

Ответ: I закон Кеплера: Каждая планета солнечной сис. двигается по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится солнце.

II закон Кеплера: Каждая планета солнечной сис. движется в плоскости, проходящей через центр солнца, причем за равные промежутки времени, радиус-вектор, соединяющий солнце и планету, описывает равные площади.

III закон Кеплера: Квадраты периодов вращения вокруг солнца, относятся как кубы больших

полуосей по которым они вращаются.

10.2 Записать и пояснить закон всемирного тяготения.

Ответ: – закон всемирного тяготения.

Силы гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы и m, раздельными расстояниями R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

11. Неінерціальні системи відліку, сили інерції коли система перебуває в поступальному русі.

Ответ: Неинерциальная сис. – это сис. в которых тело, что двигается поступательно, не имеет свою скорость.

11.1 Записать и пояснить, чему равна сила инерции в поступательно движущейся системе. Ответ:

12. Коріолісова сила.

12.1 Записать и пояснить чему равна и когда возникает сила Кориолиса.

Ответ: Кориолисова сила возникает при вращательном поступательном движении:

[ ]

12.2 Записать и пояснить чему равна и когда возникает центробежная сила инерции.

Ответ: Центробежная сила возникает при вращательном поступательном движении:

| |

13. Робота, потужність, енергія. Закон збереження енергії.

13.1 Сформулировать и записать, что называют работой силы, мощностью силы.

Ответ: Работа силы – это величина которая равна скалярному произведению вектора силы на

13.3 Потенциальная энергия гравитационных и упругих сил.

Ответ: – потенциальная энергия.

14. Рух системи матеріальних точок. Закон руху центра мас.

Ответ: Центром масс называют точку в которой собралась бы вся масса системы, если бы силы притяжения стали бесконечно большими.

Центр масс сис. движется так же, как двигалась бы частица с массой равной массе сис., под воздействием силы, равной векторной сумме всех внешних сил, действующих на входящие в сис. частицы.

15. Поступальний і обертальний рух твердого тіла. Момент сили.

15.1 Панятие вектора момента силы.

Ответ: Вектор момента силы – это произведения вектора к которому приложена сила на вектор силы: [ ]

16. Основне рівняння динаміки обертального руху. Момент інерції.

16.2 Записать и пояснить основной закон вращательного движения в векторном виде.

Ответ: [ ] ; M – силы момента; I – момент инерции.

16.3 Панятие момента инерции.

Ответ: Момент инерции – это скалярная величина, мера инертности во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.

17. Момент імпульсу. Закон збереження моменту імпульсу.

17.1 Записать и пояснить связь момента импульса с моментом инерции и со скоростью поступательного движения.

17.2Записать и пояснить закон сохранения момента импульса.

Ответ: Когда момент силы равен нулю, то момент импульса не меняется.

18. Кінетична енергія, робота та потужність обертального руху тіла.

18.1 Записать и пояснить формулу для кинетической энергии при вращательном движении.

Ответ: ; – кинетическая энергия.

18.2 Записать и пояснить формулы для работы и мощности при вращательном движении.

Ответ: ;

19. Теорема Штейнера. Вільні осі обертання.

19.1 Формулировка теоремы Гюйгенса-Штейнера.

Ответ: Момент инерции I относительной производной оси равен сумме момента инерции этого тела относительно паралельной оси, проходящей через центр масс тела и произведению массы тела m на квадрат расстояния d, между осями;

19.2 Что называют свободной осью вращения?

Ответ: Свободная ось вращения – это ось при вращении вокруг которой, все центробежные силы, действующие на точку, компенсируются.

20. Гідроскопичний ефект і його застосування.

20.1 Что называют гироскопом?

Ответ: Гироскоп – хорошо отцентрированное тело, которое с большой угловой скоростью вращается вокруг оси, которое может менять ориентацию (ось).

20.3 Что называют угловой скоростью прецессии гироскопа? Применение гироскопов.

21. Гармонічний коливальний рух.

21.1 Модель гармонического колебательного движения точки и основные величины, характеризующие колебательное движение.

Ответ: y

R

R=A

x

21.3 Чему равна циклическая частота пружинного маятника?

Ответ: √ ; – циклическая частота.

21.4 Чему равна циклическая частота математического маятника?

Ответ: √

22. Енергія коливального руху.

22.1 Чему равна полная энергия колебательного движения. Ответ:

22.2 Чему равна потенциальная энергия колебательного движения.

;

23.3 Что называют биением.

Ответ: Биение – это результат сложения двух колебаний одинакового направления и с разными частотами.

23.4 Записать формулу для биения. Ответ: ;

24. Додавання взаємно перпендикулярних коливань. Фігури Ліссажу.

24.2 Каков результат сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний при α=п. Ответ: ;

Ответ: ;

24.4 Что называют фигурами Лиссажу?

Ответ: Фигуры Лиссажу – это записуемые траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два гармоничных колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

25. Затухаючі коливання. Автоколивання.

25.2 Что называют коф. затухання.

Ответ: β – коф. Затухання – это физ. величина обратная времени, в течении которого амплитуда уменьшается в n раз.

,где n – коф. сопротивления среды.

25.4Что называют логарифмическим декриментом затухания, добротностью, временем релаксации.

Ответ: Логарифмический декримент затухания – это физ. величина обратная числу колебаний, по истечению которых амплитуда А уменьшается в n раз.

25.5Чему равна циклическая частота затухающих колебаний.

Ответ: √

25.7 Что называют автоколебаниями.

Ответ: Автоколебания – это те колебания которые сами регулируют в какой момент должна подействовать вынужденная сила.

26. Вимушені коливання. Резонанс.

26.1 Чему равна резонансная частота вынужденных колебаний.

Ответ: √

26.2 1 Чему равна резонансная амплитуда вынужденных колебаний.

Ответ:

√

27. Хвилі. Рівняння хвилі.

27.1 Что называют продольной волной.

Ответ: Продольной волной – называют колебательный процесс происходимый вдоль луча волны.

27.2 Что называют сферической волной.

Ответ: Сферическая волна – это колебательный процесс происходящий по сфере.

27.3 Что называют фронтом волны.

Ответ: Фронт волны – все точки до которых дошли колебания в данный момент времени.

27.4 Что называют волновой поверхностью.

Ответ: Волновая поверхность – это все точки в пространстве которые совершают колебания в одной фазе.

27.5 Записать уравнение плоской волны.

28. Енергія хвилі. Вектор Умова.

28.2 Что называют плотностью потока энергии волны.

Ответ: Плотность потока – это ср. энергия, которая переносится через время и ед. площади.

28.3 Что называют вектором Умова.

Ответ: Вектор Умова:

29. Інтерференція хвиль.

29.1 Условия максимума при интерференции когерентных волн. Ответ: ;

29.2 Какие волны называются когерентными.

Ответ: Когерентные волны – это сложение двух волн у которых одинаковые направления, частота, период, длинна, разность фаз.

29.3 Когда образуется стоячая волна.

Ответ: Стоячая волна – это встречные, когерентные волны с одинаковыми амплитудами.

30. Закон Паскаля. Сила Архімеда.

30.1 Закон Паскаля.

Ответ: Давление передается во все направления, потому что соблюдается текучесть.

30.2 Сформулировать и записать закон Архимеда.

Ответ:

31. Стаціонарний потік рідин і газів. Динаміка рідини.

31.1 Записать и пояснить уравнение Бернулли.

Ответ:

31.2 Записать и пояснить формулу Торричелли. Ответ: √

31.3 Что такое вязкость.

Ответ: Вязкость – это свойство жидкости и газов оказывающие сопротивление относительно перемещения слоев, из-за нее происходит внт. трение.

31.4 Что такое градиент скорости.

Ответ: Градиент скорости – показывает как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою в направлении x, перпендикулярно направлению движения слоев av/dx.

31.5 Записать и пояснить формулу Пуазейля.